Зачем человек встал на две ноги и почему мы лучше чувствуем себя в сухом климате
18.01.2020
Удобно было бы взять в руки одну книгу и узнать всё и сразу? Наверное, именно так подумал геофизик Дэвид Берковичи и написал «Происхождение всего. От Большого взрыва до человеческой цивилизации». Публикуем отрывок из книги, вышедшей в издательстве «Альпина нон-фикшн», с рассказом о том, как люди слезли с дерева и научились разводить огонь.
Расхождение предков шимпанзе и человека произошло около 7 миллионов лет назад. Это видно по ископаемым останкам старейшего из известных наших предков — чадского сахелантропа, найденного в Республике Чад (Африка). Отделение людей, или рода Homo (человек является единственным сохранившимся видом этого рода) было ознаменовано устойчивым прямохождением, т. е. хождением на двух ногах.
Другие гоминиды тоже могут ходить на двух ногах, но не делают этого постоянно. Стоять на двух ногах на самом деле довольно странно, это неустойчивое положение: без постоянного поддержания баланса с помощью пальцев ног и ступней мы упали бы. Четвероногие гораздо устойчивее нас. Да и бег на двух ногах обычно медленнее бега на четырех, при котором весь торс в дополнение к ногам может участвовать в большом шаге.
В чем же тогда преимущество ходьбы на двух ногах? Есть множество гипотез о переходе к прямохождению. Во-первых, возможность нести пищу не только во рту, но и в руках — это явное эволюционное преимущество. На первый взгляд кажется преимуществом и возможность стоя доставать плоды и листья с ветвей, но если обезьяны не разучились лазать по деревьям, это преимущество не играет никакой роли.
Стойка на двух ногах обеспечивает лучший обзор, позволяя заметить хищников и добычу (обезьян, у которых не было острых когтей и клыков, хищники, вероятно, беспокоили больше), причем делать это можно не только стоя неподвижно (так поступают медведи и сурикаты), но и на ходу — и это еще одно преимущество двуногих.
Наконец, встав на ноги, гоминиды выглядели крупнее, а это дает преимущества в самозащите, при установлении господства в иерархии стаи и при спаривании
Поэтому различные животные, в том числе и наши двоюродные братья-гориллы, в нужный момент поднимаются на ноги.
Вертикальное положение тела способствует терморегуляции. Нам проще охладиться во время бега, чем четвероногим, потому что увеличивается воздействие воздуха, который помогает поту испариться и отвести тепло. Даже стоя мы больше открыты ветрам, которые тем слабее, чем ближе к земле. Способ, с помощью которого люди охлаждаются, довольно необычный, хотя другие приматы (а также лошади) тоже выделяют пот для терморегуляции.
Потея, мы выделяем воду, она испаряется, а энергия, забираемая в результате превращения жидкости в газ, огромна, поэтому потоотделение эффективно. К примеру, собаки и кошки регулируют теплообмен с атмосферой, вдыхая более прохладный воздух и выдыхая нагретый. Однако воздух не может нести столько тепла, сколько водяной пар, и это одна из причин, почему кошки и в меньшей степени собаки в беге на длинные дистанции не могут соревноваться с людьми и тем более с лошадьми.
У современных людей пот более водянистый, он легче испаряется с голой кожи, чем содержащий жир пот других млекопитающих. Это может быть одной из причин, по которой мы утратили волосяной покров наших предков, — чтобы адаптироваться к более жаркому климату.
Тем не менее пот лучше всего выделяется в теплом и сухом климате. Если воздух горячий и насыщенный влагой, пот не покинет кожу, не испарится (так как насыщенный водой воздух не может принять еще больше водяного пара), поэтому люди не слишком хорошо чувствуют себя в зонах повышенной влажности (многие из нас предпочитают сухой теплый климат влажному теплому).
Может показаться, что я застрял на теме потоотделения, но этот древний физиологический механизм показывает, что люди являются существами ледникового периода
50 миллионов (и даже 30 миллионов) лет назад, когда на Земле царил влажный тропический климат и земной шар был полностью свободен ото льда и снега, наша терморегуляция работала бы плохо, она подходит для холодного и сухого климата.
Если человеческая деятельность приведет к восстановлению глобального тропического климата, это будет не слишком хорошо для нас, с нашей зависимостью от потоотделения. Это может показаться малозначащей проблемой по сравнению, скажем, с инфекционными заболеваниями (которые также могут распространиться вместе с глобальным потеплением), но на самом деле из всех погодных катаклизмов на Земле главный убийца — жара, а не ураганы и не разрушительные смерчи.
По какой бы причине ни возникло прямохождение, оно освободило нашим предкам руки, в которых они могли держать орудия, чтобы изменять окружающую среду, защищаться от хищников и добывать пищу, охотясь или раскапывая землю. Свободные руки дают эволюционное преимущество.
Около 2, 5 миллиона лет назад произошло значительное увеличение объема человеческого мозга. Есть гипотеза, что мозг стал больше в результате мутации, которая ослабила мощные челюстные мышцы, прикрепленные к большому сагиттальному гребню в верхней части черепа у большинства человекообразных обезьян; это позволило черепу развиваться до большего размера.
Примерно тогда же обладатель большего, чему предшественников, мозга Homo habilis, человек умелый, начал использовать каменные орудия. Это был огромный технологический шаг вперед на охоте и при раскапывании земли, а когда каменными орудиями резали и измельчали пищу, это компенсировало слабость челюстей.
Использование огня человеком прямоходящим, Homo erectus, могло начаться около двух миллионов лет назад, хотя ископаемые доказательства — пепел костров и обгоревшие кости в Африке и Евразии — позволяют достоверно говорить о том, что освоение огня происходило на протяжении последнего миллиона лет.
Приручение огня было огромным технологическим прорывом. Во-первых, люди теперь могли носить с собой источник тепла и расселяться в более холодных регионах. Во-вторых, они могли готовить на огне пищу, благодаря чему стало гораздо проще употреблять многие волокнистые белки и жесткие молекулы растительной целлюлозы, которые трудно разжевать и переварить.
Огонь убивает микробов и паразитов в продуктах. Приготовление пищи на огне предоставило эволюционное преимущество благодаря естественному отбору. Те из древних людей, которые предпочитали сырое мясо, быстрее гибли от болезней либо из-за того, что не могли съедать достаточное количество пищи. В результате их гены были утрачены человечеством.
И конечно же, огонь является предвестником гораздо более поздних технологических достижений, таких как выжигание пахотных земель, изготовление керамики, кузнечное дело и, наконец, источники энергии для машин.
Приручение огня, пожалуй, стало последним крупным технологическим прорывом — вплоть до подъема сельского хозяйства, произошедшего сотни тысяч лет спустя. Тогда на Земле, помимо Homo erectus, исчезнувшего по крайней мере 50 000 лет назад (а возможно, и раньше), жили появившиеся примерно 200 000 лет назад неандертальцы и Homo sapiens, люди разумные (т. е. современный человек, такой же, как мы с вами).
Неандертальцы, использовавшие огонь для выживания в более холодном климате, успели расселиться в основном по Европе и Западной Азии, но около 30 000 лет назад или раньше они вымерли
Возможно, неандертальцы и человек прямоходящий исчезли из-за конкуренции с человеком разумным, а возможно, были ассимилированы им (современные люди унаследовали небольшую часть генов неандертальцев). Примерно в то же время от рук людей вымерло множество других гигантских млекопитающих — и мы по-прежнему преуспеваем в этом деле.
Такие технологические достижения, как применение орудий труда и использование огня, стали уникальным эволюционным шагом — они позволили приспособляться к меняющимся условиям окружающей среды без существенных эволюционных изменений в физиологии человека путем естественного отбора. (Конечно, естественный отбор по-прежнему действует, но в менее явном виде: благодаря этому механизму, к примеру, в коже изменяется уровень выработки меланина — темного пигмента — в зависимости от степени воздействия солнца.)
Огонь позволил человеку распространить свой ареал на более суровые климатические зоны, не обзаводясь пышным мехом или способностью накапливать гораздо большее количество жира. В какой-то степени благодаря этим технологическим достижениям люди впервые сумели «обойти» естественный отбор. Хотя настоящие успехи здесь принесло возникновение современной медицины.
На фоне тенденции к похолоданию климата в последние 15 миллионов лет чередовались более короткие ледниковые и межледниковые (более теплые) периоды. Последний длинный ледниковый период, плейстоцен, начался примерно 2,6 миллиона лет назад и завершился приблизительно 12 000 лет назад, хотя и во время плейстоцена были межледниковья по несколько тысяч лет.
В плейстоцене северные ледники простирались далеко на юг Северной Америки и Евразии — в частности, до штата Нью-Йорк. В ту эпоху человек прямоходящий, неандертальцы и человек разумный какое-то время существовали одновременно, используя для выживания доступные им технологии. Из-за скопления ледовых покровов на суше уровень моря также был ниже, что позволяло людям перебираться с континента на континент — в Северную Америку по Берингову перешейку или на Британские острова из континентальной Европы. К концу ледникового периода выжил и расселился по большинству континентов только человек разумный.
